Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ECE DUYGU METİN
Danışman: Sennur Deniz
Özet:
Poliüretanlar, yaygın kullanım alanına ve çok sayıda ürün grubuna sahip olan polimerik malzemelerdir. Poliüretanın üretiminde kullanılan poliol ve izosiyanat ana komponentlerinin petrol türevli olmaları petrol esaslı polimer üretiminde artışa ve buna bağlı olarak fosil yakıt tüketiminin artmasına neden olmaktadır. Petrol esaslı polimerlerin üretiminin ve neden olacağı çevre kirliliğinin azaltılması amacıyla poliüretanların üretiminde petrol esaslı poliollere alternatif olarak biyolojik kaynaklardan elde edilen biyopoliollerin kullanılmasına yönelik çalışmalar yapılmaktadır. Bu tez çalışmasında, alev geciktirici özelliğe sahip biyopoliol sentezlenerek sert poliüretan köpükler hazırlanmıştır ve karakterizasyonları yapılmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde, kaju fıstığı kabuğu sıvısından elde edilen kardanol ve tersiyer amin grubu içeren ve aromatik yapılı Mannich poliolü kullanılarak iki basamaklı yöntemle biyopoliol-M sentezlenmiştir. İlk basamakta, Mannich öncüsü (n-(2-hidroksietil)-1,3-oksazolidin) sentezlenmiştir ve ikinci basamakta Mannich öncüsü ile kardanol reaksiyonu sonucunda biyopoliol-M elde edilmiştir. Sentezlenen biyopoliol-M’nin, 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO) ve maleik anhidrit (MAH) ile üretilen DOPO-MAH molekülü ile reaksiyonu sonucunda alev geciktirici özellikli biyopoliol-FR geliştirilmiştir. Son bölümde, biyopoliol-FR poliüretan sert köpük formülasyonlarına %25; 50; 75 ve 100 oranlarında eklenerek hazırlanan poliüretan sert köpüklerin özellikleri, petrol esaslı poliüretan formülasyonu ile hazırlanan referans sert köpüklerle karşılaştırılmıştır. Ayrıca, sentezlenen biyopoliol-M kullanılarak oluşturulan poliüretan köpük formülasyonlarına, CuMOF, nanosilika ve kil nanopartikülleri eklenerek poliüretan köpükler hazırlanmıştır ve mekanik dayanımları ile yanma geciktirici özellikleri incelenmiştir. Sentezlenen biyopoliollerin moleküler yapı tayini FT-IR analizleri yapılarak doğrulanmıştır. Alev geciktirici özellikli biyopoliol-FR ile hazırlanan sert köpüklerin; reaksiyon süreleri, boyutsal stabilitesi ve mekanik dayanımı incelenmiştir. Limit oksijen indeksi (LOI) belirlenerek alev testleri TS EN ISO 11925-2 ve UL-94 standartlarına uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Termogravimetrik analiz (TGA) ile köpüklerin ısıl davranışı karakterize edilmiştir. Alev geciktirici özellikli biyopoliol-FR farklı oranlarda kullanılarak sentezlenen poliüretan sert köpüklerde biyopoliolün miktarı arttıkça yanmazlığın iyileştiği gözlenmiştir ve biyopoliol yapısındaki tersiyer amin ile reaksiyonda katalitik etki sağlanmıştır. Biyopoliol-M ile nanopartikül eklenerek oluşturulan poliüretan köpüklerin mekanik ve alev geciktirici özelliklerinde belirgin bir iyileşme gözlenmemiştir. Sonuç olarak, kardanol içeren Mannich poliolü ve DOPO-MAH ile sentezlenen biyopoliol-FR ile hazırlanan poliüretan sert köpüklerde alev geciktirici özellik elde edildiği saptanmıştır. Sentezlenen biyopoliol-FR ile hazırlanan sert köpüklerin alev geciktirici özelliği, poliüretan ısı yalıtımı ürünlerinin geliştirilmesine katkı sağlayacak nitelikte olduğu anlaşılmıştır.